甘世红，顾伟，褚建新，王家毅，高迪驹

(1.上海海事大学 商船学院，上海 201306； 2.上海海事大学 科学研究院，上海 201306)

混合动力新船舶Z源电力推进系统

甘世红1，顾伟2，褚建新2，王家毅1，高迪驹1

(1.上海海事大学 商船学院，上海 201306； 2.上海海事大学 科学研究院，上海 201306)

为了解决船舶排放的废弃物对环境的污染问题，提出以光伏电池为主电源超级电容作为辅助电源的混合动力的新能源船舶，其电力推进逆变器采用新型Z源逆变器。研究了这种混合动力船舶推进系统的工作原理和控制策略，推导了Z源逆变器的小信号模型，采用双环控制器维持直流链电压稳定，给出了控制器的设计方法，研究了Z源逆变器稳定性问题。采用三层的BP神经网络预测光伏电池的输出功率，通过控制直通占空比和调制因子来控制光伏电池和超级电容的输出功率，最后进行了仿真和试验。从仿真及试验结果可以看出，在船舶运行时，光伏电池提供平均功率，超级电容提供瞬态功率且还吸收制动功率，从而验证了理论的正确性。

混合动力； 新能源； 船舶； 电力推进； Z源逆变器； 控制策略； BP神经网络； 光伏电池

随着全球经济的持续发展，船舶排放的废弃物对环境的污染日趋严重，国际海事组织(IMO)以及越来越多的国家正积极采取各种有效措施以减少船舶排放对大气的污染，积极开发和采用节能新船型和先进动力系统[1-2]。

电力推进是一种先进的船舶推进方式，其核心是推进逆变器。但传统推……